[发明专利]一种关于输电网连锁故障序列的预测方法

说明书

本发明一种关于输电网连锁故障序列的预测方法，第一步、任意选取输电网络中的一条非发电机出线和变压器之路的线路作为连锁故障序列中初始的故障线路，故障级数设为1；第二步、统计过载线路条数；第三步、判定下一级的故障线路，故障级数加1；第四步、断开已确定的所有故障线路，判定发电机运行状态，若输电网络发生解列并且发电机处于不安全运行状态，则停止预测，输出连锁故障序列，或者连锁故障序列的故障级数已达到可预测的最大序列个数5，则停止预测，输出连锁故障序列，否则，排出已确定的所有故障线路从第二步开始重复步骤直至停止预测，输出连锁故障序列。本发明一种关于输电网连锁故障序列的预测方法，能够事先预测输电网所有可能的连锁故障序列。

技术领域

本发明属于电力系统安全保护技术领域，具体涉及一种关于输电网连锁故障序列的预测方法。

背景技术

近年来，为促进能源资源的合理、高效利用，我国逐渐建立了长距离、大容量的特高压线路，各地区电网之间形成互联，使得我国电网发展为一个长距离输送、大容量、大规模互联的复杂系统。若复杂系统中某地区发生小范围故障且未及时控制，则该故障会蔓延至该地区的其他位置，甚至波及到与该地区相连的其他地区，引发连锁故障，严重时会导致电网发生大面积停电事故，造成较严重地经济损失和不良的社会影响。因此，对电力系统的安全性与稳定性进行研究，可以为电网的安全可靠运行提供指导意义。而输电网络在电力系统中担任功率输送的任务，如果输电网络发生故障会导致系统功率无法正常输送，电网供电可靠性得不到保障。在此背景下，研究输电网络连锁故障序列，同样对电网的安全稳定运行、可靠供电具有重要意义。

在输电网络连锁故障序列研究中，连锁故障序列预测的提出，将输电网络的安全性分析目标简化到输电网络的线路和节点故障，减少了计算量，为快速分析系统安全性提供了可行性条件。而在进行连锁故障序列预测之前，先确定初始故障，即有选择性的进行故障序列的预测，并且针对一些特定线路或者节点进行连锁故障序列的预测，尤指相对输电网络中的其他线路或节点而言是较为重要的线路或者节点，这对防止这些特定线路或节点故障引发连锁故障具有重要意义。

目前为止，国内外学者对连锁故障序列预测的研究主要分为两种：一种是模型预测类方法，利用复杂系统理论和复杂网络理论，建立各种模型进行下一级故障元件的预测，形成连锁故障序列，常见的方法包括经典OPA模型、级联失效故障模型、有效性模型、小世界网络模型等；另一种是指标预测类方法，通过可以表征线路危险程度或重要性的基本指标融合而形成的方法，常见的方法包括隐性故障概率模型、支路可靠性模型等。

总结起来，以上两种现有的连锁故障分析方法主要是围绕电网拓扑结构和电网运行方式进行考虑，关于连锁故障序列的研究方法考虑过于单一，只考虑到电网运行初始状态，未进行故障后线路的变化情况分析，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种关于输电网连锁故障序列的预测方法，能够事先预测输电网所有可能的连锁故障序列。

本发明所采用的技术方案是：一种关于输电网连锁故障序列的预测方法，具体按照以下步骤实施：

第一步、任意选取输电网络中的一条非发电机出线和变压器之路的线路作为连锁故障序列中初始的故障线路，故障级数设为1；

第二步、计算输电网络中除故障线路以外的其它各个线路的潮流值，判别输电网络中的过载线路，并统计过载线路条数；

第三步、若过载线路条数等于1，则确定此过载线路为下一级的故障线路，故障级数加1，若过载线路条数大于1，则在过载线路中确定过载程度最大的线路作为下一级的故障线路，故障级数加1，否则计算输电网络中除故障线路以外的其它各个线路的基本指标，利用D-S证据理论融合输电网络中除故障线路以外的其它各个线路的基本指标得到对应的综合预测指标值F，确定综合预测指标值F最大的线路为下一级的故障线路，故障级数加1；